张晓
- 作品数：35 被引量：118H指数：7
- 供职机构：中国人民解放军海军工程大学电气与信息工程学院舰船综合电力技术国防科技重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家部委资助项目更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术电子电信兵器科学与技术更多>>
- 电磁轨道发射装置磁热耦合数值计算方法被引量：8
- 2016年
- 针对导轨式电磁发射装置动态发射过程中的物理场计算问题,基于发射装置的二维控制方程,推导出相应的有限元离散方程,并根据计算模型的特点,采用自由度平移法处理运动问题保证求解区域不变,建立了考虑摩擦热下的电磁-温度-运动耦合场有限元数值计算模型。根据模型计算得出了不同电枢运动下的电流密度及磁场分布,并分析了温度场在电枢轨道接触面的分布特性,结果表明:电枢运动速度越大,速度趋肤效应越明显,枢轨接触面处的电流密度、接触压强及温升越大。
- 谭赛鲁军勇龙鑫林张晓关晓存
- 关键词：滑动电接触摩擦热
- 连续快速脉冲大电流条件下同轴电缆的温度特性被引量：5
- 2016年
- 脉冲功率电源系统与耗能装置之间通过同轴电缆连接,同轴电缆在连续快速脉冲大电流工况下会温升过高。针对该问题,建立了同轴电缆有限元磁-热耦合模型,分析了管槽对流传热系数计算方法及其影响因素,同时分析了同轴电缆在自然冷却和强制冷却条件的温升特性。在此基础上,针对同轴电缆内部导体温升过高问题,设计了多种新型水冷式同轴电缆,分析了不同冷却方案同轴电缆冷却效果,结果表明:内外导体冷却式同轴电缆冷却效果较明显,可以满足设计要求。
- 戴宇峰张晓
- 关键词：电磁发射脉冲功率水冷电缆
- 脉冲电源系统传输电缆短路故障研究
- 2016年
- 针对电磁发射系统脉冲电源到发射装置的输电过程中可能的短路故障进行了研究,通过理论分析研究了故障情况下的电路结构,分析了回路故障电流及其影响因素并进行了仿真。仿真结果表明:电缆短路故障可能导致发射装置端回路存在极大的电流,故障位置距离发射端越近,发射装置端回路可能遭受的故障电流越大,因此需要采取保护措施对电缆进行故障限流,限流器的安装位置应位于电缆的发射装置端;对于PFN模块端回路,其故障电流受故障位置的影响比较小,主要取决于调波电感、储能电容及充电电压。
- 王杰张晓
- 关键词：电磁发射脉冲电源短路故障PFN限流器
- 混合储能蓄电池组放电均衡优化研究被引量：6
- 2016年
- 首先,以电磁发射用混合储能系统蓄电池组铅酸电池为研究对象,分析了储能系统放电过程中可能带来的蓄电池组一致性问题;其次,在研究电池模型的基础上,结合蓄电池放电均衡方法,分析了基于电池组容量的均衡指标;再次,针对混合储能系统放电电路的特点,提出了一种以蓄电池组均衡一致性为优化目标的放电均衡策略,改进了放电结构并实现了铅酸电池的放电均衡;最后,对比了改进前后的放电电路并进行了仿真分析,并在混合储能蓄电池组平台上进行了实验,实验结果验证了该放电均衡策略的可行性。
- 周仁鲁军勇龙鑫林张晓李超
- 关键词：混合储能铅酸电池电磁发射
- 导轨式电磁发射装置电枢熔化波有限元计算被引量：3
- 2016年
- 针对单元烧蚀算法精度较低的问题,基于导轨式电磁发射装置的二维控制方程,推导出采用求解量移动法处理运动问题的伽辽金有限元离散方程,建立了电磁-温度-运动耦合场有限元计算模型。以单元节点为烧蚀判断对象,采用节点烧蚀算法处理电枢材料烧蚀问题,建立了电枢熔化波模型,对运动电枢的烧蚀速度进行了数值计算。模型的计算结果表明:在激励电磁感应强度为40T、电枢运动速度为150m/s的情况下,采用节点烧蚀法得到的熔化波烧蚀速度为Barber理论模型计算值的94%,而相关文献采用单元烧蚀法的计算值为Barber理论模型计算值的73%。因此,与采用单元烧蚀法相比,采用节点烧蚀法的计算值与Parks和Barber两个经典理论模型的计算值更加相近,验证了该方法的正确性。
- 谭赛鲁军勇张晓关晓存龙鑫林
- 关键词：电枢相变
- 基于高频变压器漏抗理论的脉冲电源多模块并联充电误差机理研究被引量：1
- 2022年
- 基于高频变压器的串联谐振充电设备是当前电容型脉冲功率电源系统先进的充电方式之一。现有文献针对其充电原理已进行过大量研究,主要致力于充电过程的数学建模及其与其他充电方式的性能对比。本文针对此种充电设备在实际使用过程中的充电误差与并联电源模块个数相关联的特殊现象,首先根据实际电路拓扑分析充电误差的产生机理,并推导充电误差与负载大小的定量关系,进而结合有限元和电路仿真证明理论分析的正确性,最后提出消除误差的控制方案并完成实验验证。相关研究结论对优化电磁发射装置用电容型脉冲功率电源系统具有一定的实际意义。
- 朱博峰鲁军勇张晓戴宇峰马涛
- 关键词：高频变压器脉冲电源充电电源串联谐振
- 电磁轨道发射装置的动态多物理场耦合分析被引量：1
- 2021年
- 针对电磁轨道发射装置动态发射过程中的多物理场耦合计算问题,采用基于Laplacian方程映射的动网格移动方法,根据多物理场的控制方程,借助有限元仿真平台建立了动态发射条件下电磁场-温度场-结构场的耦合计算模型。根据模型计算,分析了动态发射过程中电枢和导轨上的电流密度、温度和应力等物理量的分布特征。结果表明:该仿真模型能够得到电磁轨道发射过程中的一些典型现象,如电磁扩散和熔化波烧蚀;对于C型电枢结构,电流密度、温升和应力主要集中在喉部区域,如果电枢喉部区域所受的平均应力高于该区域平均温度下的屈服强度,则会造成电枢的变形和断裂。
- 杨帆翟小飞张晓刘华
- 关键词：动网格有限元仿真
- 电磁发射系统以太网拓扑结构建模优化被引量：1
- 2019年
- 拓扑结构优化模型是网络中的一类重要模型,可以有效地优化系统整体链路性能。针对电磁发射系统以太网拓扑结构中部分节点和链路的负载过大,一旦发生堵塞,将会影响网络中关键链路性能的问题,建立网络拓扑结构优化的多目标规划模型,并提出一套基于基因环操作的遗传算法对其进行求解,通过仿真得出最优的网络拓扑结构。根据仿真结果修改实际网络节点默认配置参数,结果显示该模型和算法能有效均衡负载,降低网络冲突率,且不需要改变电磁发射系统以太网的物理链路,不会增加额外成本,对电磁发射类系统具有普适性的意义。
- 路遥张晓江汉红吴优许轶楠
- 关键词：遗传算法
- 高压大容量脉冲电容器保压过程中电压跌落的定量分析被引量：2
- 2019年
- 针对金属化膜脉冲电容器在实际使用中由于充电结束以后较长的保压时间而产生电压跌落和能量损失,并最终导致脉冲功率电源系统的实际有效储能和储能密度下降这一实际问题,基于一种高压大容量脉冲电容器电压跌落的实验数据,分别从电导特性、自愈特性、极化特性及其与能量损失的相关性出发,推导了介质薄膜电导率与电压跌落的定量关系并进行了电导率测量实验,推导了自愈能量与电压跌落的定量关系并进行了寿命实验,阐述了松弛极化与电压跌落的定量关系并进行了仿真。结果表明,介质泄漏、自愈以及松弛极化在电压跌落中所占比例分别为29.64%、11.75%及58.35%,导致所研究电容器电压跌落的主要因素是松弛极化。
- 朱博峰鲁军勇张晓王鑫戴宇峰马涛王杰
- 关键词：脉冲电容器电压跌落电导率自愈
- 大容量脉冲电容器放电起始阶段晶闸管电压高频振荡机理研究被引量：8
- 2020年
- 电磁轨道炮用脉冲功率电源模块多采用耐高压、耐大脉冲电流冲击的晶闸管作为脉冲电容器的放电主开关,以尽可能地减少体积,提高储能密度。现有文献针对晶闸管的动态开通过程已进行过大量研究,主要致力于提高晶闸管电路模型的准确性。该文针对一种由脉冲电容器放电主回路高频谐振引起的晶闸管开通过程电压振荡现象,首先根据真实的实验电路结构研究振荡产生的机理;进而通过电路仿真验证理论分析的正确性;最后提出消除电压振荡的方案并完成实验验证。相关研究结论对优化电磁轨道炮用脉冲功率源具有一定的现实意义。
- 朱博峰鲁军勇张晓戴宇峰王鑫
- 关键词：脉冲电容器电磁轨道炮电压谐振
